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1 # 英雄光
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2 # 兵說
殲20的機動性是當今世界數一數二的,這得益於它獨特的設計。相比於美國的f22和f35,俄羅斯的蘇57,殲20最大的特點莫過於它的鴨翼。美華人設計飛機基本不採用鴨翼佈局,俄羅斯只有部分機型採用了。採用鴨翼佈局目前主要是歐洲國家,法國的陣風,英德西意聯合研製的颱風,瑞典的鷹獅都採用了鴨翼佈局。其原因主要有兩個:一是鴨翼能夠改善飛機短距起降的效能,二是鴨翼能夠提升飛機的機動性,實現一些更高難度的動作。從這方面看,採用了鴨翼的殲20無疑機動性極佳,但在某些角度可能會影響到飛機的隱身效果,當然世界上所有的隱形機都難以做到全向隱身。
殲20目前只在2016珠海航展和沙場閱兵式上出現過,沒有完全展示出它的能力。但從2016航展上短暫的一分鐘可以看出,殲20飛行中與空氣摩擦產生的翼間渦流(形似白煙)來看,這款飛機的氣動佈局極其優秀。看過f22飛行表演的人也可以看到類似的渦流。這個渦流可以體現出飛機氣動效能的優劣。
在換上更好的發動機後,殲20的機動性可能會在一定程度上超越f22,成為最優秀的戰鬥機!
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3 # 海事先鋒
世界第一的水平,先不要著急反駁,且聽我解釋解釋!
殲20的翼面佈局非常強調機動能力。
決定飛機機動能力的要素有很多,比如發動機的推力、數量,飛機氣動佈局的設計,飛機設計偏向的優勢區間,飛機的可控翼面和飛控的設計等等。以上因素基本同等重要,注意是同樣重要,可不是說有了發動機推力就不要氣動設計了,很多人說殲20的發動機推力比F22的發動機推力小,說這個是硬傷,然也,但是這並不是說殲20的機動能力就不如F22了。
F22戰鬥機基本上是機動能力非常一般的一個五代機了,有說法是四代機都有比他強的,比如蘇35.
首先必須要強調的是,殲20是一個第五代戰鬥機,而且是可控翼面最多的五代機,他的電傳飛控系統比F22的先進,反應更加靈敏,飛機雖然發動機推力單發小1噸多,雙發小不到3噸的推力,但是飛機的其他設計已經完全彌補了這3噸的差距。比如鴨翼的設計,增強了飛機的機頭指向能力,比如全動垂尾的設計,使得飛機在低速、高速階段都可以調整出最好的氣動外觀,垂尾可動,使得飛機可以在轉彎時縮小半徑。
蘇35戰鬥機可以看做是機動能力最強的四代機,但是比起五代機殲20還是有差距。
最後,殲20戰鬥機設計偏向於高速,他是一架第五代飛機,強調超音速機動能力,在速度超過音速之後,機動性是我軍最好的,這是飛行員說的,空軍飛行員的話我想比任何推斷都更加符合實際情況,他的原話是:超音速後,就是殲20的天下了。這也符合五代機的設計理念,同樣,我軍還裝備有蘇35,飛行員的話已經說明殲20的超音速機動能力肯定比中國引進的這些蘇霍伊飛機還強,所以也就無需質疑什麼了。
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4 # 航天兔
首先來說,飛機的機動效能衡量標註是一個很抽象的問題,很難航程、航速這樣去用“量化”的手段去描述。
但是決定飛機機動能力的幾個關鍵條件是不變的;
首先是“能量”,飛機機動能力的關鍵就在於“能量”,無論是“瞬盤”還是“穩盤”、“過機失速機動”還是“大迎角機動”都需要“能量”的支援,所以通常情況下,都是能量特性越好的飛機,機動能力越強。
而飛機的能量除了與航發有絕對關係外,還與飛機的氣動外形設計、空重有關。
殲20目前的航發“WS10B”確實相比於其他四代機航發有差距,這點沒什麼不好意思說的,但是相比其他四代機,殲20的氣動外形設計也確實更加優秀。
殲20的初始氣動佈局來源於宋文驄宋老2001年釋出的《一種小展弦比高升力飛機的氣動佈局研究》與現在的殲20相比主要區別是由機腹進氣改為兩側進氣,整體方案在於解決“未來隱身殲擊機在亞跨聲速升阻特性、低速大迎角特性和超聲速阻力特性”等相關問題。圖注:宋老的《小展弦比高升力飛機的氣動佈局研究》論文,此論文發表於2001年。
這個論文“天真”仔細看過很多遍,裡面對“未來隱身殲擊機”的氣動外形設計可以說解釋的非常全面,尤其是當隱身飛機採用“小展弦比、大後掠角機翼的超聲速阻力特性較好,但對低速最大升力特性和亞跨聲速升阻特性不利,如果採用升力體邊條翼加鴨式佈局,則中等後掠角機翼既可以保證適當的升阻特性,在大迎角下,升力體邊條鴨式佈局飛機升力主要集中在機身和內側機翼上,則適當降低飛機機翼展弦比,最大升力係數不但不降低,反而有所增加,因此採用小展弦比機翼的升力體邊條鴨翼式佈局,使超聲速阻力特性,低速最大升力特性和亞跨聲速升速特性的矛盾得到了統一”
殲20現在的試飛畫面真的太少,超機動動作作了也沒幾個人看過,而正如前文所說,飛機的超機動能力涉及到的方面很多,是不能單純進行量化的,儘管目前殲20的航發性能不好,但是殲20的整體氣動外形設計更優秀,尤其是鴨式佈局所帶來的高升力系數,更是其他四代機所不能相比的。
同時,隨著航空技術的進步,殲20在藉助後發優勢的條件下,航電飛控的設計上可以更進一步“放寬靜不穩定”限制,而且在以前關於殲20“超音速巡航能力”的問答中,“天真”也解釋過,在涉及到超音速巡航最重要的關鍵“減阻”方面,殲20無論是機身最大橫截面積還是機身長細比都要比其他四代機更優秀。
所以殲20超機動效能所受制的原因,只有一個;那就是配備向量推進技術的WS15什麼時候可以出來,如果我們有好的航發,在超機動效能這一項殲20不會落後任何人,甚至能表現的更加優越。
同時,如果有經常關注“天真”的朋友的話,其實應該知道,“天真”對四代機超機動能力的看法,其實是一直持保留態度的,因為在目前“隱身超視距”空戰理論的大環境下,超機動能力還能不能在空戰中起主要作用,還是個疑問,尤其是隨著空空導彈技術的巨大進步,射程已經越來越遠,先進四代格鬥彈的最大射程甚至已經達到了10公里範圍,這個距離實際就已經超過了“近距格鬥”的概念範圍,而且面對過載係數普遍在40-50個G的先進中距彈,一旦飛機被鎖定就很難逃脫,所以……超機動能力的重要性與否?很難說……
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這是一架為超音速而生的戰鬥機。
實際上j10也是,因為要實現主翼和鴨翼的有利耦合,大部分鴨翼機都選擇了三角翼,而j20的三角翼前緣後掠角較大,跨音速時突增的激波阻力較小(激波阻力會在跨音速時出現。)鴨翼機相對於常規佈局來說,會更適合超音速。因為突增的激波阻力較小,帶來的直接好處就是,超音速升阻比相較於常規佈局來說,會減小的少的多。事實上,這適用於大部分的鴨翼機。
此圖可以部分程度上解釋上述情況,Cd0為零升阻力系數,A為升致阻力因子,而我在其後所加的Cl的平方,為升力係數。ACl的平方等於升致阻力系數。而且,升力係數隨著速度的增大在逐漸變小(在攻角不變的情況下)。 所以這個結果就是顯而易見的,在圖中接近1ma時,Cd0突增,正是因為激波阻力或者說激波阻力系數突增(零升阻力包含激波阻力)導致超音速升阻比低於亞音速升阻比。根據K=cl/cd(升力係數比阻力系數,值得一提的是,升阻比是關於速度和攻角的函式,不是一個不變的值,從上圖中也可以看見看出來。)
但是,鴨翼雖然能夠增升,但是這隻提高的是最大升力係數,亞音速下依然較大的誘導阻力,無疑對發動機的推力提出了更高的要求。
上述我說,為了實現鴨翼和主翼之間的有利耦合,鴨翼機大多選擇三角翼。而三角翼的亞音速誘導阻力較大,亞音速升阻比較低。 推重比也低,j20的大彈倉和大航程決定了j20的空重不會低,猜測基本空重是17t起。
而且配上並不出色的發動機,j20的推重比可能。。那麼他的垂直機動可能也就。。對比蘇27和f15就好了。水平機動我舉一個例子,ω=g√(2Kt-2)/Vopt=g√[2(T/W)Kmax-2]/√[2(W/S)/ρ]*(A/Cd0)^(1/4)
從公式上看,要提高穩盤轉彎率,就要增大推重比和升阻比,同時也要減小翼載。
不過瞬盤要求最大升力係數,這個j20可能會強。這個其實也可以對比蘇27和f15,哈哈。
f22emd的使用空重都有360000磅大概是16.3t,更大的航程,更大的彈倉整合到一起,重量肯定不低。 而如此之高的重量,和其發動機加起來,最顯著的影響就是推重比。 而推比和升阻比一定程度可以看作是衡量機動性的指標。我舉一個例子:
上圖是sep單位重量剩餘功率的推導過程,他是能量機動理論的量綱,重要性不比我說了。看最底下的的,Ta為可用推力,一般可以為發動機提供的推力數值。那麼Ta/w就是推重比,K為升阻比。從公式上來看,提高推重比和增大升阻比能夠有效的增大sep值,而sep值越大,我們認為在近距離格鬥中更有優勢。(雖然,公式限定條件是攻角接近於零,但是不接近於零結果是一樣的,只是書寫起來要帶上sin和cos更麻煩一些)。
鴨翼機的攻角一般也較低,因為鴨翼相對於平尾,進行俯仰配平的效率更低,所以目前來說,沒有鴨翼機有過失速機動能力,至少是沒有影片和圖片,這不僅是j20的問題,颱風,陣風,j10也一樣。
這幅圖是截的一個影片的一段,圖中飛機為颱風,攻角大概為30度。 圖我找不到了,找到了,再補充。
而且,在目前的航展上,或者那個j20狂暴試飛並沒有特別出彩的地方,只能說中規中矩。
不過,超音速機動就是鴨翼機的強項了。而且目前機動性在飛機設計指標的權重一直在下降,機動性已經不像幾十年前那樣重要了,當然一定的機動能力也是必須的。